Im Enayati-Lab nutzen wir 3D-Druck, die Funktionalisierung von Biomaterialien und Verkapselungsstrategien, um kardiovaskuläre Implantate mit maßgeschneiderten mechanischen und biologischen Eigenschaften zu entwickeln, wobei ein besonderer Schwerpunkt auf der Hämokompatibilität und den zellulären Reaktionen liegt. Mithilfe prädiktiver In-vitro-Bewertungsmodelle untersuchen wir implantatinduzierte Immunreaktionen und den biologischen Abbau der Materialien. Diese Ergebnisse werden anschließend mit den Ergebnissen aus Klein- und Großtiermodellen abgeglichen, um den prädiktiven Wert und die klinische Relevanz unserer In-vitro-Methoden zu bewerten. Unser Ziel ist es, sichere, funktionale Implantate zu entwickeln, die die erforderliche mechanische Unterstützung bieten und gleichzeitig die Gewebeintegration und -regeneration fördern.
Mission und Zielsetzung
Eine unserer Hauptaufgaben ist die Entwicklung biologisch abbaubarer kardiovaskulärer Implantate, darunter 3D-gedruckte auxetische cardiac patches mit kontrollierter Architektur und anisotropen mechanischen Eigenschaften sowie biologisch abbaubare und antibakterielle Mitralannuloplastie-Ringe. Diese Implantate sind so konzipiert, dass sie die erforderliche mechanische Unterstützung bieten, sich allmählich abbauen und, soweit möglich, das Risiko einer implantatassoziierten Infektion verringern.
Strategien der Biofunktionalisierung, Verkapselung sowie der Nano- und Mikrostrukturierung werden eingesetzt, um Komponenten der extrazellulären Matrix und bioaktive Moleküle, wie beispielsweise Stickstoffmonoxid-Donatoren, einzubinden und die Oberflächentopografie der Implantate zu modifizieren. Diese Ansätze zielen darauf ab, die zellulären Reaktionen, die Hämokompatibilität, die Gewebeintegration und die Regeneration zu verbessern.
Um die Bewertung von Implantaten vor In-vivo-Studien zu verbessern, entwickeln wir prädiktive, zellbasierte In-vitro-Modelle, die physiologisch relevante Bedingungen nachbilden und die durch Implantate ausgelösten Entzündungs- und Immunreaktionen sowie den biologischen Abbau des Materials untersuchen.